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mercredi 26 novembre 2014

Les nanomatériaux partie II : Pourquoi sont-ils toxiques pour l’homme ?

D’après les statistiques, le sujet des nanomatériaux semble vous intéresser ! Je continue donc sur ma lancée avec un article plus en détail sur leur toxicité ! 

Je pense que vous l’avez compris à la lecture de mon précédent article, les propriétés physico-chimiques des nanomatériaux par rapport à leur analogue micrométrique entraînent des changements de comportement et de toxicité. 

La très petite taille des nanomatériaux est le point le plus important à considérer, car elle altère leur biodisponibilité (la surface de contact des molécules est augmentée). Les formes nano peuvent pénétrer la membrane plasmique des cellules plus facilement et accéder à des compartiments biologiques normalement inaccessibles (par le biais de la circulation sanguine, on peut les retrouver dans différents organes). 

Description simplifiée de la nanotoxicité sur les systèmes physiologiques 


Pour l’organisme, il s’établit un équilibre entre l’homéostasie et les dommages des tissus causés par certains nanomatériaux (Zhang et al. 2014). Cet équilibre est maintenu grâce aux propriétés antioxydantes et aux capacités de réparation des systèmes biologiques cibles. S’il y a une perte de capacité de l’organisme à rétablir un fonctionnement normal du système, des dommages fonctionnels apparaissent et le nanomatériau est considéré comme dangereux


La pénétration percutanée 


En raison de leur petite taille, l’une des premières interrogations des toxicologues a été le passage des nanomatériaux à travers la barrière cutanée après application topique. Un schéma simplifié montre la structure de la peau et trois voies transdermiques potentielles pour les nanomatériaux : intracellulaire, intercellulaire et par les follicules. Après être passées à travers la couche cornée, les nanomatériaux rejoindraient l’épiderme et le derme. A partir du derme, ils pourraient avoir accès à la circulation sanguine et rejoindre d’autres organes et avoir un effet indésirable. 

Les voies probables de pénétration des nanomatériaux à travers la barrière dermique

Il est probable que toute lésion de peau (peau brûlée par le soleil, atopique, psoriatique…) puisse favoriser l’absorption des nanomatériaux. Depuis que les tests sur les animaux sont interdits pour les produits cosmétiques, des modèles de ces types de peau sont en cours de développement et toujours indisponibles. Sur la base des données disponibles, il n’est pas possible de conclure à une absence d’un passage systémique des nanomatériaux après application cutanée (ICCR. 2013). 


La mutagénicité/génotoxicité 


Des effets génotoxiques de plusieurs nanomatériaux ont été mis en évidence in vitro (ZnO) et in vivo (TiO2) (ANSES. 2014). Cette génotoxicité peut être directe, via l’interaction des nanomatériaux avec l'ADN ou avec l'appareil mitotique, ou liée à la production de radicaux libres résultant ou non d'un processus inflammatoire. Toutefois, les études à faible dose et dans des conditions d’exposition proches de l’exposition humaine sont encore trop rarement accomplies et doivent être privilégiées. 

L’inhalation toxique 

Les études d’inhalation toxique sur les produits cosmétiques susceptibles de conduire à une exposition par inhalation (les sprays par exemple) doivent être effectuées. Le dépôt des nanomatériaux dans le système respiratoire dépend de leurs propriétés physico-chimiques. Les nanomatériaux solubles peuvent être dissous, métabolisés et transportés vers d’autres organes par le sang (ex : ZnO qui se solubilise en partie), alors que les nanomatériaux insolubles sont retenus par les voies aériennes et avalés par la toux. Des effets indésirables sont possibles dans le système respiratoire, des inflammations sont remarquées pour le TiO2 et le ZnO

D’après une étude de Zhang et al. (2014), les nanomatériaux inhalés sont transloqués à partir de l’épithélium du poumon jusqu’aux ganglions lymphatiques et la circulation sanguine. Les nanomatériaux circulant dans le sang s’accumulent dans des organes secondaires variés. 

Schéma de translocation des nanoparticules après inhalation

Ce schéma montre deux voies importantes dans la biodistribution des nanomatériaux à partir des poumons : la voie du drainage lymphatique à travers les ganglions lymphatiques et le nettoyage du sang par les reins. 

Voilà potentiellement les actions que peuvent avoir les nanomatériaux sur la santé. Ils ne sont donc pas à considérer à la légère, mais c’est aussi la raison pour laquelle ils sont très étudiés et de plus en plus réglementés. 

A suivre : En tant qu’industriel, que dois-je faire si des nanomatériaux sont présents dans mes produits cosmétiques ? 

Références : 
ANSES, « Évaluation des risques liés aux nanomatériaux : Enjeux et mise à jour des connaissances » (2014)
ICCR, « Safety Approches to Nanomaterials in Cosmetics » (2013) 
Zhang, Y., Bai, Y., Jia, J., Gao, N., « Perturbation of physiological systems by nanoparticles » Chem. Soc. Rev. 43 (2014) 3762—3809.

lundi 24 novembre 2014

Que peut-on reprocher aux cosmétiques conventionnels (composés d'ingrédients non naturels) ?

On me demande souvent pourquoi est-ce que je n'achète presque que des produits cosmétiques "bio" (c'est à dire avec le logo ECOCERT ou COSMEBIO) et quasiment jamais de cosmétiques conventionnels, surtout concernant les soins pour le visage et les cheveux (pour le maquillage, c'est un peu plus compliqué).


Qu'y a-t-il de différent entre les cosmétiques conventionnels et les produits composés d'ingrédients naturels ?

Principalement la qualité des ingrédients qui les composent et leur action sur la peau. Les cosmétiques conventionnels sont en majeur partie composés d'huiles minérales (que vous retrouverez sous le nom INCI Paraffinum Liquidum ou vaseline, issues du pétrole) qui vont former un film occlusif sur l'épiderme et donc le protéger. Ces huiles peuvent être utiles dans les crèmes pour l'hydratation des mains, par exemple, dont la peau est souvent agressée en raison des tensioactifs présents dans les savons, qui peuvent être irritants à la longue. 


Pour la peau du visage, c'est un peu différent (il est rare de se laver le visage plus de deux ou trois fois par jour). Le film occlusif que crée les huiles minérales va donc rester toute la journée sur l'épiderme et notre peau va arrêter d'exercer ses fonctions régulatrices de sébum et celles qui lui permette de maintenir son hydratation naturelle. D'un point de vue sensoriel, on a l'impression que notre peau est soignée en surface (en raison du film protecteur), alors qu'en réalité, elle stoppe ses fonction.

C'est pour cette raison que, une fois que l'on commence à s'appliquer de la crème sur le visage régulièrement, il est très difficile de s'en passer car la peau, qui n'a plus besoin de s'hydrater ni de produire du sébum, devient sèche et tiraillée dès qu'elle n'est plus en contact avec le produit. On ré-applique donc à nouveau de la crème pour compenser et un cercle vicieux s'installe.


En revanche, en utilisant des produits cosmétiques qui contiennent des huiles végétales naturelles, la peau est véritablement nourrie et exerce elle-même sa fonction sébo-régulatrice et le maintient de son hydratation. Tout simplement parce que les acides gras des huiles végétales sont les mêmes que ceux qui composent le cément lipidique qui relie les kératinocytes de l'épiderme entre eux, produits naturellement par la peau.


Ces ingrédients vont donc venir réellement nourrir la peau comme elle le serait de façon naturelle et petit à petit, son équilibre va se rétablir et elle va reprendre elle-même sa synthèse de lipide.



Que veulent dire les logos ECOCERT et COSMEBIO ?

Ils signifient que le produit que vous achetez contient un pourcentage minimal d'ingrédients naturels et/ou biologiques. Certains ingrédients comme les huiles minérales et les silicones ne peuvent être présents sur les produits qui affichent ce logo sur le packaging. En me dirigeant vers ces produits, je suis quasiment sûre qu'ils seront bons pour ma peau (mais je regarde toujours la liste des ingrédients pour m'en assurer tout de même).







Petit comparatif entre les ingrédients d'une crème conventionnelle et une crème bio (avec le logo ECOCERT) :

Formule INCI d'une crème hydratante pour le visage bien connue de tous (Nivéa), les ingrédients sont classés par quantité décroissante dans la liste :




Ingrédient
Description
Fonction
Aqua
Eau
Solvant / Hydratation de l'épiderme
Parrafinum Liquidum
Huile minérale
Forme un film gras protecteur sur la peau, mais qui l'empêche d'exercer ses fonctions de production de sébum et d'hydratation
Cera Microcristallina
Cire de parrafine, obtenue par cristallisation d'huile minérale
Même fonction que l'huile de paraffine
Glycerin
Glycérol
Humectant, va capter l'eau de la crème et la distribuer sur la peau, elle a une fonction hydratante qui donne cette sensation de peau hydratée après application de la crème
Lanolin Alcohol
Alcool obtenu par hydrolyse de la lanoline
Agent émollient (adoucissant)
Paraffin
Mélange solide d'hydrocarbures issus du pétrole
Même fonction que l'huile de paraffine
Panthenol
Pro-vitamine B5
Agent d'entretien de la peau
Decyl Oleate
Ester de l'acool décylique et de l'acide oléique
Agent émollient 
Octyldodecanol

Agent émollient
Aluminum Stearates
Aluminum distearate et aluminum tristearate
Agent émollient
Citric Acid
Acide citrique
Agent chélatant = réagit et forme des complexes avec des ions métalliques susceptibles d'affecter la stabilité et/ou l'aspect des produits cosmétiques
Magnesium Sulfate
Sulfate de Magnésium
Contrôleur de la viscosité
Magnesium Stearate
Magnesium distearate
Agent hydratant
Parfum

Parfum
Limonene

Allergènes du parfum - étiquetage obligatoire
Geraniol

Hydroxycitronellal

Linalool

Citronellol

Benzyl Benzoate

Cinnamyl Alcohol


On retrouve donc dans cette liste tous les ingrédients que contient la crème, avec une grande majorité d'ingrédients synthétiques issus de la chimie du pétrole (principalement la paraffine).


Voici en comparaison une crème de soin bio Mixa que j'utilise en ce moment : 


Ingrédient
Description
Fonction
Aqua
Eau
Solvant / Hydratation de l'épiderme
Glycerin
Glycérol
Humectant, va capter l'eau de la crème et la distribuer sur la peau, elle a une fonction hydratante qui donne cette sensation de peau hydratée après application de la crème
Caprylic/Capric Triglyceride
Ester triple de glycérol et des acides caprylique et caprique
Ester naturel que l'on retrouve dans les huiles végétales, qui va venir alimenter le cément lipidique de la peau
Prunus Armeniaca (Apricot) Kernel Oil
Huile d'abricot
Riche en oméga 6, ayant des propriétés régénérante (va activer la synthèse de nouveaux lipides pour la peau) et adoucissante (comme toutes les huiles végétales)
Butyrospermum Parkii(Shea) Butter
Beurre de karité
Riche en insaponifiables et en vitamines
Dicaprylyl Ether
Oxyde de dioctyle
Agent émollient
Dicaprylyl Carbonate
Ester
Agent émollient
Myristyl Alcohol
Tetradecanol
Agent émollient
Cetearyl Alcohol
Alcool cétéarylique
Agent émollient
Zea Mays (Corn) Starch
Amidon de maïs
Agent de contrôle de la viscosité
Stearyl Alcohol
Octadecan-1-ol
Agent émollient
Aloe Barbadensis Leaf Juice
Gel d'Aloe Vera
Riche en vitamines et oligo-éléments. Agent hydratant et régénérant.
Benzyl Alcohol

Conservateur
Camellia Sinensis (Green Tea) Leaf Extract
Extrait de thé vert
Propriétés anti-oxydante et émolliente
Cetearyl Glucoside
D-Glucopyranose, C16-18 alkyl glycosides
Emulsifiant = favorise le mélange de deux liquides non miscibles (eau et huile par exemple)
Glyceryl Stearate Citrate

Agent émollient
Myristyl Glucoside
Tetradecyl D-glucopyranoside
Agent nettoyant, un peu bizarre pour cette crème pour le visage je le reconnais
Potassium Sorbate

Conservateur
Salicylic Acid

Conservateur
Sodium Benzoate

Conservateur
Sodium Phytate

Agent chélatant
Tocopherol

Anti-oxydant
Vitis Vinifera (Grape) Fruit Extract
Extrait de raisin
Cet extrait a des propriétés antioxydantes
Xanthan Gum 
Gomme Xanthane
Gélifiant et épaississant naturel
Fragrance

Parfum
Limonene

Allergènes du parfum - Etiquetage obligatoire
Linalool



Ce sont les ingrédients naturels et végétaux qui dominent dans cette crème, dont la composition en acides gras, triglycérides et esters est la même que celle du cément lipidique de la peau, pouvant donc l'alimenter.

Il est donc très important de jeter un coup d'oeil à nos produits avant de les acheter ! Le secret d'une belle peau ne tient qu'à ça !


A venir, un article sur les différentes huiles végétales à utiliser en fonction du type de peau, car certaines seront plus destinées aux peaux sèches, mixtes, matures, etc...


A bientôt !


Chloé


mercredi 19 novembre 2014

Parlons d'un sujet tabou : les nanomatériaux dans les produits cosmétiques

Mon mémoire de fin de Master portait sur un sujet d'actualité qui me tient fortement à cœur et qui me passionne : les nanomatériaux dans les produits cosmétiques (toxicité et réglementation principalement).

Je pense que quiconque travaille dans le milieu a déjà été confronté à la problématique des nanos. Car ils sont très présents dans les crèmes solaires en tant que filtres UV, dans les dentifrices (oxyde de zinc et dioxyde de titane) et dans le maquillage en tant que pigments principalement (carbon black, oxyde de fer).

En France, environ 92 000 tonnes de nanomatériaux produits et importés par an sont destinés aux produits cosmétiques (donnée issue du rapport suite au dispositif R-Nano). Avec une telle présence, il est naturel de se demander s'ils sont bien inoffensifs pour l'homme - d'où l'origine du débat.



Tout d'abord, qu'est-ce que qu'un nanomatériau ?


Les nanomatériaux sont des particules, fibres, sphères, etc., de composition variée qui possèdent au moins une dimension inférieure à 100 nm. Leur taille réduite et leur grande surface spécifique leur confèrent des propriétés différentes des mêmes molécules à l’échelle micro ou macro.


TiO2 nano en formulation, sous forme d'agrégats (Image prise au MET)



Quid de la réglementation ?


En Europe, l’utilisation des nanomatériaux en cosmétique est couverte par le Règlement des produits cosmétiques (CE) n°1223/2009.
La partie sur les nanos est plutôt aboutie, en comparaison aux réglementations d’autres secteurs (pharmaceutique, alimentaire, technologies…) qui sont quasi-inexistantes. Nous pouvons déjà nous estimer heureux !
Ce règlement donne la définition d’un nanomatériau, un dispositif pour la notification (sur un portail électronique – article à suivre), l’étiquetage (mettre nano entre crochets devant le nom INCI) et l’évaluation de la sécurité des produits cosmétiques contenant des nanomatériaux.


Que reproche-t-on à ces particules ?


Ces particules sont si petites qu’elles peuvent aisément traverser la barrière cutanée (par voie intra, intercellulaire ou via les follicules pileux) et donc potentiellement avoir une activité systémique (interagir avec les molécules de l’organisme et modifier le métabolisme naturel).


Elles peuvent par exemple entraîner la production de molécules oxydantes (résultants ou non d’un processus inflammatoire) ou alors interagir directement avec l’ADN dans le noyau des cellules, créant des mutations génétiques souvent irréversibles et pouvant aboutir à l’apparition de cancers.


Si mal connus et maîtrisés, les nanomatériaux peuvent s’avérer être dangereux pour la santé.



Quels sont les nanos que l'on peut retrouver dans nos produits cosmétiques ? 


Voici une petite liste non exhaustive des nanos les plus couramment utilisés par l'industrie cosmétique :

L’oxyde de zinc

Solide blanc, sans odeur utilisé en tant qu’agent de foisonnement (il réduit la densité apparente des produits cosmétiques) et absorbeur UV (on le retrouve beaucoup dans les crèmes solaires).


Image au MET de ZnO nano enrobé

Avis du SCCS : Ne pose pas de risque pour la santé humaine si son utilisation dans les produits cosmétiques est inférieure à 25% (avec des propriétés physico-chimiques que je ne détaille pas ici mais que vous trouverez dans le rapport complet).

Production estimée : entre 100 et 1000t annuelle tous secteurs confondus.


Le dioxyde de titane

Le TiO2 est également un solide blanc, sans odeur, utilisé dans les produits cosmétiques en tant que pigment pour ses propriétés opacifiantes et blanchissantes, mais aussi en tant qu’écran UV dans les crèmes solaires.

Les particules de TiO2 ont tendance à s’assembler sous forme d’agrégats de taille comprise entre 30 et 150 nm.

Leur production annuelle pour 2013 est comprise entre 10 000 et 100 000t tous secteurs confondus.

Le SCCS a conclu que son utilisation en tant qu’écran UV à une concentration de 25% dans les produits cosmétiques ne présentait a priori pas de risque pour la santé, sur peau saine mais aussi sur peau brûlée par le soleil (dont la fonction barrière est endommagée, laissant plus facilement le passage aux particules). Cette recommandation ne s’applique pas aux formulations sous forme de poudre ou de spray, qui peuvent conduire à une inhalation du produit (et donc potentiellement une inflammation pulmonaire).

Les propriétés physico-chimiques sont décrites dans le rapport du SCCS.


La silice

Le dioxyde de silicium est un minéral très dur, blanc qui peut être d’origine naturelle ou synthétique. Cette substance est très utilisée dans les produits cosmétiques en tant qu’agent abrasif (dans les gommages), absorbant (dans les poudres matifiantes), de foisonnement et en tant que contrôleur de la viscosité.

La silice à l’état de nanomatériaux est très répandue dans les produits cosmétiques, tellement répandue que la Commission Européenne a demandé au SCCS d’émettre une opinion sur leur toxicité.

Les particules de silice ont un haut potentiel de rupture des agglomérats qui peuvent ensuite traverser la barrière cutanée et avoir un effet systémique.

L'avis du SCCS est en attente à ce jour.


Le Carbon Black

Il fait partie des nanomatériaux les plus utilisés en France tous secteurs confondus (tonnage annuel supérieur à 100 000t) et extrêmement répandu dans les produits cosmétiques, en tant que pigment noir (il s’agit d’une poudre noire synthétique).

Il est composé de carbones élémentaires qui s’organisent sous forme de particules sphériques colloïdales (nodule).

A condition que sa pureté soit supérieure à 97%, il est considéré comme ne posant aucun risque pour la santé d’après le SCCS si sa concentration dans les produits cosmétiques n’excède pas 10%. 

En revanche, son potentiel d’irritation oculaire n’est pas exclu, or ce colorant est utilisé principalement dans les produits pour les yeux (mascara, eye liner, fard à paupière), mais ce point n’a pas été soulevé par le SCCS. Voir le rapport complet du SCCS.


Le MBBT

Sous sa forme nano, le MBBT (ou 2,2’-Methylene-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-
tetramethylbutyl)phenol de son nom barbare) est un liquide blanc, utilisé en cosmétique en tant qu’écran UV.

Les données sur la génotoxicité étant vacantes, le SCSS a été dans l’impossibilité de donner une opinion sur sa toxicité. Cependant, il ne semble pas que le MBBT entraîne des effets systémiques sur l'organisme après application cutanée. Voir le rapport complet du SCCS.



Comment savoir si le produit que j'achète contient des nanos ?


La réglementation oblige les industriels à mettre nano entre crochet ([nano]) devant le nom INCI de l'ingrédient à l'échelle nano.


Exemple en image :




Ce qui veut dire que si votre produit contient des nanomatériaux, le terme "nano" sera forcément écrit. Je reconnais qu'il faille avoir des bons yeux pour le lire (et aussi pour trouver la liste INCI, souvent cachée - référence à cet article), mais ça se fait :)



Pourquoi les nanos sont-ils arrivés dans les cosmétiques ?


Comme vous avez pu le voir dans la description des différents nanos, les plus répandus dans les produits cosmétiques, ont une fonction d’écran UV, c’est-à-dire qu’ils reflètent les UV arrivant sur la peau afin qu’ils n'entraînent pas de dommages sur l’organisme (les crèmes solaires, quoi).

Sauf qu’il y a quelques dizaine d’années (peut-être moins), les crèmes solaires étaient, certes très efficaces, mais pas très esthétiques. Le dioxyde de titane et l’oxyde de zinc non nano, sont très opaques et restent en surface sur la peau, les crèmes solaires étaient très blanches et opaques à leur tour.


En gros ça restait aussi blanc sur la peau que sur la photo

L’industrie cosmétique s’est rendue compte qu’en diminuant la taille des particules, celles-ci avaient toujours les mêmes fonctions anti-UV, mais qu’elles étaient quasi-transparentes en formulation. C’est là que les crèmes solaires transparentes à l’étalement ont vues le jour.

Bien sûr, aujourd'hui les innovations concernant les nanomatériaux vont au-delà de ça : on peut les utiliser en tant que vecteur pour véhiculer des molécules d’intérêt en cosmétique (anti-rides ou anti-cellulite par exemple). 

Si la technologie utilisant les nanomatériaux est bien maîtrisée, il est possible de développer des actifs très intéressants et novateurs pour l’industrie cosmétique. Le tout est de bien s’assurer de l’innocuité des ingrédients avant la mise sur le marché et malheureusement, les données sur les effets réels des nanos sont encore lacunaires (mais de nombreuses recherches sur leur toxicité sont en cours, heureusement).

A venir : un article détaillé sur les modes d’action des particules, leur caractérisation, leur fabrication et enfin les progrès à faire pour l’industrie.

A bientôt !

Chloé
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